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[국내논문] 소성변형에 따른 API-X65 강재의 HIC 균열 저항성 평가
Evaluation HIC Crack Resistance for Plastic Deformation of API-X65 Plate 원문보기

大韓溶接·接合學會誌 = Journal of the Korean Welding and Joining Society, v.30 no.6, 2012년, pp.6 - 9  

유회수 (한국생산기술연구원 용접접합연구그룹) ,  서준석 (한국생산기술연구원 용접접합연구그룹) ,  김희진 (한국생산기술연구원 용접접합연구그룹) ,  이동언 (세아제강 기술연구소 신재료연구부)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 보고에서는 강판에서 인장시편을 채취하여 강관 제조시와 유사한 소성변형량과 그 이상의 소성변형량을 인장시편에 인가하여 HIC 시험을 수행하고 시험결과로부터 원소재의 소성변형에 대한 HIC 저항성을 검증하고자 하였다.
  • 미세조직이 불균질 하거나 중심부 편석은 HIC 저항성을 낮춤으로 미세조직과 중심부 편석으로 HIC 균열 저항성에 대한 예측이 가능한지 검토하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 미세조직이 유사하고 두께가 다른 API 5L X65 판재에서 TD로 인장시편을 채취하여 소성변형에 따른 HIC 저항성 평가를 한 결과는? 1) 미세조직이 균질한 강재의 경우 소성변형에 따라 HIC 저항성이 감소하지 않았다. 2) 미세조직은 균질하나 중심 편석이 존재할 경우 판재상태에서 수소유기균열이 발생하지 않았지만 소성변 형에 의하여 판재 중심부에 HIC 균열이 발생하였다. 3) 인장시편에 의한 HIC 저항성 평가방법은 강관의 HIC 저항성 모사가 가능하였다.
원유의 매장량의 고갈로 인하여 어떤 위험성이 높아지는가? 원유의 매장량의 고갈로 유전 깊이가 점차 깊어지고 원유의 품질이 낮아짐에 따라 원유 및 천연가스 속에 불순물 함량 특히, 산성 유화수소(sour gas H2S)가 많이 함유되어 있어 이를 수송하는 라인 파이프는 수소 유기균열(hydrogen induced cracking, HIC)의 발생 위험성이 높아지며, 이를 위해서 더 높은 기계적 특성과 더 높은 HIC 및 SSCC(sulfide stress corrosion cracking)의 저항성이 요구된다1-3).
라인 파이프에서 발생하는 HIC 균열기구는 어떻게 수소원자를 흡착시키는가? 라인 파이프에서 발생하는 HIC 균열기구는 이미 보고된 바와 같이 일정 농도이상의 황화수소(H2S)가스를 함유한 사우어가스(sour gas)가 수소이온(H+)을 발생시키고, 이러한 분위기에 강재가 노출되면 수소원자는 강재표면에 흡착되고, 흡착된 수소원자는 확산에 의하여 강재 내부로 유입된다. 강재내부로 확산된 수소원자는 계면 에너지가 높은 연신된 비금속개재물(주로 MnS) 표면에 집적되어 수소분자로 결합하여 계단식 균열군으로 발생한다3-4).
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참고문헌 (8)

  1. NACE Standard MR0117-93: Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield environment, NACE, Houston, TX, USA(1993) 

  2. E. M. Moore and D.A. Hansen: Specifying linepipe suitable for safe operation in sour, Wet service, J. Energy Resources Technology, 104-6 (1982), 134 

    상세보기 crossref

  3. R.D. Kane and M.S. Cahard: Role of H2S in the behavior of engineering alloys: a review of literature and experience, Corrosion/98, Paper, 274, NACE international(1998), 274/1 

  4. H.J. Kim, Y.R. Park and B.Y. Kang: Mechanism and characteristics of hydrogen induced cracking of welded pipe, Journal of KWS, 22-1 (2004), 14-17(in Korean) 

  5. NACE TM 0284-96: Evaluation of pipeline and pressure vessel steels for resistance to hydrogen-induced cracking. 

  6. J.S. Seo, H.J. Kim and H.S. Ryoo: Evaluation of HIC resistance for thick-wall welded pipe, Journal of KWS. 23-3 (2005), 246 

  7. I. Cerny, D. Mikulova and M. Cipera: Contribution to hydrogen induced cracking of high-pressure pipeline materials after plastic deformation, 20th International Metallurgical & Materials Conference ,METAL-2011, Brno Czech Republic, 2011 

  8. RS D 0004: Welded steel pipe for resistance to hydrogen induced cracking (in Korean) 

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